Tendências periódicas (Português)

tendências periódicas

introdução

os electrões são mantidos num átomo ou ião pela atracção electrostática entre o núcleo carregado positivamente e os electrões carregados negativamente. Em espécies multi-elétrons, os elétrons não experimentam a carga positiva total do núcleo devido à blindagem por elétrons que se encontram entre o elétron de interesse e o núcleo. A quantidade de carga positiva que realmente atua em um elétron é chamada de carga nuclear efetiva.,

carga Nuclear efetiva

O conceito de carga nuclear efetiva (Z*) é importante para a compreensão das propriedades periódicas. A carga nuclear efetiva é a porção da carga nuclear total que um dado elétron experimenta em um átomo. Isto é igual ao número atômico (Z) menos a quantidade (σ) Que outros elétrons no átomo protegem o átomo dado do núcleo.

Z* = Z-σ

exemplo: o lítio tem três prótons e uma configuração eletrônica de 1s22s1., O elétron no orbital 2s está protegido da atração completa dos prótons pelos elétrons do orbital 1s (Figura 1). Assim, z * sentido pelo elétron 2s deve ser um ao invés de três. No entanto, o elétron 2S do lítio não se comporta como se estivesse experimentando exatamente uma carga +1 (Z* é na verdade cerca de 1,3 unidades de carga). Isto pode ser explicado pelo fato de que o orbital 2s tem dois máximos em sua função de probabilidade radial (Figura 1), e o máximo menor penetra dentro do máximo do elétron 1s interno., Embora o elétron 2s do lítio passe a maior parte de seu tempo no lóbulo exterior desse sentimento orbital uma carga nuclear de +1, Algumas das vezes ele está dentro do orbital 1s experimentando a carga nuclear completa de +3. Assim, Z* é um pouco maior que +1.

Slater Regras para a Determinação de σ

Em 1930, J. S. Slater, formulou o seguinte conjunto de regras empíricas para determinar os valores de a blindagem constante σ.,

1. Usando Slater regras, calcular um valor para a efetiva carga nuclear sentido por (a) um elétron que está sendo adicionado ao 3s orbital de um átomo de néon e (b) um elétron que está sendo ionizado a partir do orbital 2p do átomo de néon. Comment on your results relative to the stability of the electron configuration of the neon atom.,
3. calcula Z * para os elétrons de Valência nos átomos Li A Ne usando (a) a suposição de que σ é igual ao número de elétrons de concha interna e (b) as regras de Slater. Traçar ambos os conjuntos de resultados no mesmo gráfico e discutir.Recall why the energy of an ns orbital is less than that of an np orbital. Use esta informação para discutir a suposição de que estes orbitais são sempre considerados como um grupo (ns, np) nas regras de Slater.
4. Plot of the probability of finding 3s, 3p, 3d and 4s electrons as a function of the radial distance from the nucleus can be viewed here., Discuta essas probabilidades em relação às regras 2c E 2d das regras de Slater.

Você pode acessar uma planilha para calcular cargas nucleares efetivas aqui. Se você precisar de assistência no uso do Excel para plotar dados, tente este tutorial.

a Tabela Periódica

usou a tabela periódica ao longo do seu estudo de química. Leia mais sobre a tabela periódica aqui. Mendeleev foi um dos primeiros químicos a reconhecer que as propriedades dos elementos eram de natureza periódica. Leia a publicação original de Mendeleev.,

tendências periódicas

no restante deste módulo, você estará analisando as tendências periódicas que existem entre os elementos. Inicie a sua investigação ao ver este filme sobre tendências periódicas.,

Raio Atómico

Existem várias maneiras de definir o raio atómico de um átomo:

A diferença entre a ligação covalente raio e o raio van der Waals é mostrado na Figura 2.,

1. Plotar os valores de raio versus número atômico para o Grupo 1A elementos e o Período de 2 elementos. você vai encontrar os dados que você precisa nesta planilha do Excel de dados de propriedade física para os elementos (clicando com o botão direito no link irá permitir que você salve o arquivo).
2. Use the concept of effective nuclear charge to rationalize the trend in radii values for the Group 1A elements.,
3. Use o conceito de carga nuclear efetiva para racionalizar a tendência dos valores de raios para o período 2 elementos. você pode ver um pequeno filme mostrando o que você deveria ter concluído aqui.

   energia de ionização

   Recall that the ionization energy (actually the first ionization energy) is the energy required to remove an electron from the outer occupied orbital of a gaseous atom.

   PROBLEMS
   1. Plot the ionization energies for the first 86 elements of the periodic table versus atomic number.,exibir o seu gráfico como um grafo normal e como um grafo de barras. Explique as tendências gerais que ocorrem ao longo de um período e para baixo de uma família usando o conceito de carga nuclear efetiva. Em cada período ocorre uma anomalia à tendência geral com o elemento do grupo 3A e o elemento do grupo 6A. Explique este comportamento anómalo.
   2. usando as regras de Slater, calcule o Z* para Al, Al+, Al2+ e Al3+. Discutir os resultados relativos às energias de ionização esperadas para estas espécies.,
   3. Calcule o Z* para o elétron de Valência ns de lítio, sódio e potássio usando a suposição de que σ é igual ao número de elétrons de concha interna. Os seus resultados são consistentes com as tendências da energia de ionização para estes elementos? Discuta porquê ou porque não. afinidade eletrônica é a mudança na energia que ocorre quando um elétron é adicionado a um átomo neutro gasoso.
      PROBLEMS

      plotar a afinidade eletrônica para elementos do grupo principal ( grupo 1A-8A) versus número atômico.,exibir o seu gráfico como um gráfico normal e como um gráfico de barras. Explique as tendências gerais que ocorrem ao longo de um período e para baixo de uma família usando o conceito de carga nuclear efetiva. Uma anomalia à tendência geral ocorre em um período indo do elemento do grupo 1A para o elemento do Grupo 2A e indo do Grupo 4A para o Grupo 5A. uma anomalia também pode ser encontrada entre as linhas 2 e 3 ao descer um período. Dê uma explicação para cada uma destas anomalias.,

      eletronegatividade

      eletronegatividade é a capacidade de um átomo em uma molécula para atrair elétrons para si mesmo.

      PROBLEMAS

      Esboço de uma tabela periódica, indicando a tendência de electronegativities do menor para o maior. Relacionar estas tendências com carga nuclear efetiva e tamanho atômico.

      outras tendências

      Existem muitas propriedades para as quais você pode investigar tendências periódicas. Há uma planilha Excel agradável que lhe permite olhar para as tendências de várias propriedades em 3-D., Descarrega a folha de cálculo. Esta planilha usa macros para acessar os gráficos. Se você receber uma mensagem que as macros não baixaram por causa da configuração de segurança, reinicialize a configuração de segurança para o Excel usando o menu Ferramentas. Terá de activar a edição e, se lhe for pedido, torná-la-á um documento de confiança.